父亲海洛因自我给药竟影响后代？miR-19b 或是关键 “信使”

为探究父代海洛因自我给药（SA）对后代的影响，研究发现其使 F1 代雄性大鼠觅药行为增加，miR-19b 起关键作用。

　　在毒品问题日益严峻的当下，成瘾的遗传性一直是科学界关注的焦点。流行病学研究表明，成瘾具有遗传成分，遗传度在 39% - 72% 之间，父母有药物依赖史会增加后代的成瘾风险。然而，父代成瘾究竟如何影响后代的具体机制却并不明确。比如，毒品对精子 RNA 的影响以及它在跨代传递成瘾相关行为中的潜在作用，都有待进一步研究。为了揭开这些谜团，复旦大学的研究人员开展了一项关于父代海洛因自我给药对后代影响的研究，相关成果发表在《Neuropsychopharmacology》杂志上。
研究人员采用了一系列先进的实验技术来开展此项研究。首先是动物实验，利用 Sprague-Dawley 大鼠构建父代海洛因自我给药（SA）模型，观察后代的行为变化。其次是分子生物学技术，包括 RNA 提取、qPCR、分子克隆、荧光素酶报告基因检测等，用于分析精子和大脑中的 RNA 变化以及相关基因的调控机制。此外，还运用了基因编辑技术，如通过合成 AgomiR-19b 或 scramble 进行体内转染，以调节 miR-19b 的表达水平。
研究结果如下：

1. 父代海洛因自我给药增加雄性 F1 代后代的觅药行为：研究人员让雄性 SD 大鼠自我给药海洛因（HSA 组）或生理盐水（SSA 组）30 天，之后进行 PR 测试并与雌性大鼠交配。结果发现，与 SSA 组相比，HSA 组雄性 F1 代后代在海洛因自我给药测试中，杠杆按压次数和输注次数显著增加；在雌性 F1 代后代中，PR 测试下的输注次数增加。此外，通过对不同剂量海洛因的测试发现，HSA 组雄性 F1 代后代的剂量 - 反应曲线向上移动，表明其动机增强而非对海洛因的敏感性提高。这说明父代主动寻求海洛因的行为，而非单纯的海洛因暴露，对后代增加海洛因自我给药行为至关重要。
2. 精子 RNA 的改变导致后代海洛因自我给药表型增加：研究人员从 HSA、HYoke（与 HSA 组配对，被动接受相同剂量海洛因输注）和 SSA 组的精子中分离出总 RNA，并将其显微注射到未受精的卵母细胞中。结果显示，接受 HSA 组精子 RNA 的 F1 代雄性大鼠在海洛因自我给药测试中，杠杆按压次数和输注次数显著高于其他组，而雌性后代则无显著差异。这表明精子 RNA 的改变与雄性后代海洛因自我给药行为增加之间存在因果关系。
3. 海洛因 SA 后精子和大脑中 miRNA 表达谱的改变相关：对 F0 代精子进行小 RNA 测序发现，海洛因自我给药的大鼠精子中 miRNA 显著减少。通过聚类分析和功能富集分析，发现改变的精子 miRNA 在大脑中显著富集，且精子和伏隔核（NAc）的 miRNA 表达谱存在正相关，尤其是 miR-19b 在精子和 NAc 中均有显著改变。进一步研究发现，miR-19b 在调节成瘾相关基因方面具有重要作用，这表明海洛因诱导的 NAc 脑区 miRNA 表达谱的表观遗传重塑与精子中的变化存在潜在关联。
4. miR-19b 在海洛因 F1 代后代的表观遗传传递和增加海洛因 SA 中起关键作用：研究人员通过补充合成的 miR-19b 使 HSA 组精子 RNA 中 miR-19b 水平恢复正常，并将其显微注射到卵母细胞中，结果发现雄性 HSA-RNA F1 组的海洛因自我给药行为减少。此外，在 HSA 组雄性 F1 代后代的 NAc 中过表达 miR-19b，也显著减弱了其在 FR5 时间表下对海洛因的杠杆按压次数和药物输注次数。相反，抑制 miR-19b 的表达则减少了对海洛因的杠杆按压次数。这些结果表明，miR-19b 的失调与 F1 代后代增加的海洛因自我给药行为之间存在因果关系，它在介导增加的觅药行为和参与跨代表观遗传传递中发挥着重要作用。
   研究结论和讨论部分强调了该研究的重要意义。研究表明，父代海洛因自我给药会导致 F1 代雄性后代海洛因觅药行为增加，精子非编码 RNA 的变化在其中起到关键作用，尤其是 miR-19b。它不仅反映了大脑 miRNA 的变化，还参与了获得性性状从 F0 代到 F1 代的表观遗传传递，以及调节后代的海洛因自我给药行为。然而，研究也存在一些局限性，比如未能完全解释其他表观遗传因素的影响，以及 miR-19b 和其他非编码 RNA 介导成瘾相关行为跨代遗传的具体分子机制仍需进一步研究。尽管如此，该研究为理解成瘾的跨代遗传机制提供了重要线索，有望为预防和治疗成瘾相关疾病开辟新的方向。